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影響普通機床工件裹面粗糙度的因素和減小工件表面粗糙度值的方法
日期：2010年04月23 來源：沈陽機床（集團） 關鍵字：普通機床
影響普通機床工件裹面粗糙度的因素和減小工件表面粗糙度值的方法
普通機床切削用量的選擇
合理選擇普通機床切削用量的意義
在相同的加工條件下，選用不同的切削用量，會產(chǎn)生不同的切削效果。切削用量選得過低，降低了生產(chǎn)率，增加了生產(chǎn)成本；切削用量選得過高，刀具磨損加快，降低了加工質(zhì)量，增加了磨刀時間，消耗材料，也會影響生產(chǎn)率和成本。因此，合理選擇切削用量，對提高生產(chǎn)率、保證刀具壽命和加工質(zhì)量都有重要意義。
合理的切削用量應該能保證工件的質(zhì)量要求（主要是加工精度和表面粗糙度），在工藝系統(tǒng)強度和剛性許可的條件下充分利用機床功率和發(fā)揮刀具切削性能時的最大切削用量。
選擇普通機床切削用量的一般原則
(1)切削用量與生產(chǎn)率的關系衡量生產(chǎn)率高低的指標之一是基本時間tm。車外圓時基本時間￡。
從式(3 -6)可知，在工件毛坯確定的情況下，提高切削用量”。、，、aP中任何一個要素，都可以縮短基本時間，提高生產(chǎn)率。但是提高切削用量時必須考慮機床功率、工藝系統(tǒng)的剛性和刀具壽命等能否承受。
(2)粗車時切削用量的選擇粗車的切削用量一般是以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本。從式(3 -6)可知，提高切削速度、加大迸給量和背吃刀量都能提高生產(chǎn)率，但對刀具壽命影響最小的是ap，其次是，，最大的是”。。這是因為切削速度對切削溫度的影響最大，溫度升高，刀具磨損加快，刀具壽命明顯下降。所以合理選擇粗車切削用量時應該首先選擇一個盡量大的背吃刀量凸口，其次選擇一個較大的進給量，，最后根據(jù)已選定的ap和，并在工藝系統(tǒng)剛性、刀具壽命和機床功率許可的條件下選擇一個合理的切削速度虬。
(3)半精車、精車時切削用量的選擇半精車、精車時切削用量，應以保證加工質(zhì)量為主，并兼顧生產(chǎn)率和必要的刀具壽命。半精車、精車的背吃刀量是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求，由粗車后留下的余量確定的。原則上取一次切削的余量數(shù)。
半精車、精車的背吃刀量較小，產(chǎn)生的切削力不大，所以加大進給量對工藝系統(tǒng)的強度和剛性的影響較小，主要受表面粗糙度的限制。
為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生，提高工件表面質(zhì)量，用硬質(zhì)合金車刀精車時，一般多采用較高的切削速度(>SOm/min)；用高速鋼車刀精車時，選用較低的切削速度(<5m/nun)。
減小普通機床工件表面粗糙度位的方法
表面粗糙度對零件的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強度和配合性質(zhì)都有很大的影響。表粗糙度值大的零件耐磨性差，容易磨損，易被腐蝕，容易造成應力集中，降低疲勞強度零件配合后，還會影響配合性質(zhì)，以至降低機器的工作精度。所以，如何減小工件表面粗糙度值是切削工作的重要任務之一。
影響工件表面粗糙度的因素
(1)殘留面積工件上的已加工表面是由刀具主、副切削刃切削后形成的。兩條切削刃在已加工表面上的痕跡，如圖3 -75所示。這些在已加工表面上未被切去部分的截面積，稱為殘留面積。殘留面積越大，高度越高，則表面粗糙度值越大。進給量，、刀具主偏角h、副偏角xj和刀尖圓弧半徑r，都影、響殘留面積的高度，此外，切削刃的表面粗糙度值大也會反映在工件已加工表面上。而且切削時，切削刃還會將殘留面積擠歪。因此，實際的殘留面積高度比理論值大些。
(2)積屑瘤用中等速度切削塑性金屬產(chǎn)生積屑瘤后，因積屑瘤既不規(guī)則又不穩(wěn)定，一方面其不規(guī)則部分代替切削刃切削，留下深淺不一的痕跡；另一方面一部分脫離的積屑瘤嵌入已加工表面，使之形成硬點和毛刺，使表面粗糙度值變大。
(3)振動刀具、工件或機床部件產(chǎn)生周期性的振動會使已加工表面出現(xiàn)周期性的振紋，使表面租糙度值明顯變大。
2減小工件表面粗糙度值的責法生產(chǎn)中若發(fā)現(xiàn)工件表面達不到技術要求，應首先觀察和分析表面粗糙度值大的現(xiàn)象和原因，找出影響表面粗糙度的主要因素，才能提出解央方法。
下面介紹幾種常見的表面粗糙度值大的現(xiàn)象及解決方法。
(1)殘留面積高度高普通機床車削時，如果工件表面殘留面積輪廓清楚，這說明其他切削條件正常，若要減小表面粗糙度值，可從以下幾方面著手：
1)減少主偏角和副偏角。一般減少副偏角對減小表面粗糙度值效果較明顯。減小主偏角使切削抗力，。增大，若工藝系統(tǒng)剮性差，會引起振動。
2)增大刀尖圓弧半徑。但如果機床剛性不足，刀尖圓弧半徑k過大，會使切削抗力。增大而產(chǎn)生振動，反而使表面粗糙度值變大。
3)減小進給量。
(2)工件表面產(chǎn)生的毛刺工件表面上產(chǎn)生毛刺一般是由積屑瘤引起的。這時可用改變切削速度的方法來抑制積屑瘤的產(chǎn)生。如果用高速鋼車刀時應降低切削速度(< 5m/min)，并加注切削液；用硬質(zhì)合金車刀時應提高切削速度(避開最易產(chǎn)生積屑瘤的中速范圍15~ 30m/min)。另外，刀具嚴重磨損和切削刃表面粗糙度值大都會使工件表面產(chǎn)生毛刺。因此，應盡量減小前、后刀面的表面粗糙度值，經(jīng)常保持刀具鋒利。
(3)磨損亮斑工件表面產(chǎn)生亮斑或亮點，切削時又有噪聲，說明刀具嚴重磨損，磨鈍的切削刃將工件表面擠壓出發(fā)亮的痕跡，使表面粗糙度值變大，這時應及時重磨或換刀。
(4)切屑拉毛被切屑拉毛的工件表面一般是無規(guī)則的很淺的劃痕。這時應選用正值的刃傾角車刀，使切屑流向工件待加工表面，并采用卷屑或斷屑措施。
(5)振紋切削時產(chǎn)生的振動會使工件表面出現(xiàn)周期性的橫向或縱向振紋，防止和消除振動可從以下幾方面著手：
1)機床方面。調(diào)整主軸間隙，提高軸承精度；調(diào)整滑板塞鐵，使間隙小于0 04mm，并使移動平穩(wěn)輕便。
2)刀具方面。合理選擇刀具幾何參數(shù)，經(jīng)常保持切削刃光潔和鋒利。增加刀具的裝央剛性。
3)工件方面。增加工件的裝夾剛性。例如裝夾時不宜懸伸太長，細長軸應采用中心架或跟刀架支撐。
4）切削用量方面。選擇較小的背吃刀量和進給量，改變或降低。
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